Toepassing van natriumcarboxymethylcellulose in niet-waterige secundaire elektrolytbatterij

Natriumcarboxymethylcellulose (NaCMC) is een in water oplosbaar polymeer met een hoog molecuulgewicht, afgeleid van cellulose. De unieke eigenschappen, zoals een hoge waterretentie, uitstekend filmvormend vermogen en goede stabiliteit, maken het tot een waardevol ingrediënt in een breed scala aan industriële toepassingen. De afgelopen jaren is NaCMC een veelbelovende kandidaat gebleken voor gebruik in secundaire batterijen met niet-waterige elektrolyten, vanwege het vermogen om de prestaties en de veiligheid van de batterij te verbeteren. In dit artikel bespreken we de toepassing van NaCMC in secundaire batterijen met niet-waterige elektrolyt.

Secundaire niet-waterige elektrolytbatterijen worden veel gebruikt in draagbare elektronische apparaten, elektrische voertuigen en energieopslagsystemen vanwege hun hoge energiedichtheid en lange levensduur. Het gebruik van niet-waterige elektrolyten brengt echter enkele veiligheidsproblemen met zich mee, zoals thermische instabiliteit, ontvlambaarheid en lekkage. Het is aangetoond dat NaCMC deze problemen aanpakt door de veiligheid en prestaties van secundaire niet-waterige elektrolytbatterijen te verbeteren.

1. Elektrolytstabiliteit: De stabiliteit van de elektrolyt is cruciaal voor de prestaties en veiligheid van de batterij. NaCMC kan de stabiliteit van de elektrolyt verbeteren door de verdampingssnelheid te verminderen, lekkage te voorkomen en de viscositeit van de elektrolyt te verhogen. De toevoeging van NaCMC kan ook de ontleding van de elektrolyt verminderen en de thermische stabiliteit ervan vergroten.
2. Ionengeleiding: NaCMC kan de ionengeleiding van de elektrolyt verbeteren door een gelachtig netwerk te vormen dat het transport van lithiumionen tussen de elektroden vergemakkelijkt. Dit resulteert in verbeterde batterijprestaties en een langere levensduur.
3. Batterijveiligheid: NaCMC kan de veiligheid van de batterij verbeteren door de vorming van dendrieten te voorkomen. Dit zijn naaldachtige structuren die vanaf het oppervlak van de anode kunnen groeien en de separator kunnen binnendringen, wat kan leiden tot kortsluiting en thermische overstroming. NaCMC kan ook de mechanische stabiliteit van de elektrode verbeteren en het losraken van de stroomcollector voorkomen, waardoor het risico op interne kortsluiting wordt verminderd.
4. Elektrodestabiliteit: NaCMC kan de stabiliteit van de elektrode verbeteren door een uniforme coating op het oppervlak te vormen, die het oplossen van het actieve materiaal kan voorkomen en het capaciteitsverlies in de loop van de tijd kan verminderen. NaCMC kan ook de hechting van de elektrode aan de stroomcollector verbeteren, wat leidt tot verbeterde geleidbaarheid en verminderde weerstand.

Concluderend is NaCMC een veelbelovend additief voor gebruik in secundaire batterijen met niet-waterige elektrolyten, vanwege het vermogen om de prestaties en de veiligheid van de batterij te verbeteren. De unieke eigenschappen, zoals een hoge waterretentie, uitstekend filmvormend vermogen en goede stabiliteit, maken het een effectief additief voor het verbeteren van de stabiliteit en ionengeleiding van de elektrolyt, het voorkomen van de vorming van dendrieten en het verbeteren van de mechanische stabiliteit van de elektrode. en het verminderen van het capaciteitsverlies in de loop van de tijd. Het gebruik van NaCMC kan leiden tot de ontwikkeling van veiligere en efficiëntere secundaire niet-waterige elektrolytbatterijen, wat een aanzienlijke impact kan hebben op de ontwikkeling van de elektrische voertuigindustrie en de energieopslagsector.